พืช 'กรี๊ด' ในหน้าของความเครียด

Pin
Send
Share
Send

ในช่วงเวลาแห่งความเครียดที่รุนแรงบางครั้งผู้คนก็ปล่อยความทุกข์ออกมาด้วยเสียงซัดทอดและการศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าพืชอาจทำแบบเดียวกัน

ซึ่งแตกต่างจากเสียงกรีดร้องของมนุษย์เสียงพืชมีความถี่สูงเกินไปสำหรับเราที่จะได้ยินพวกเขาตามการวิจัยซึ่งโพสต์เมื่อวันที่ 2 ธันวาคมในฐานข้อมูล bioRxiv แต่เมื่อนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอลวางไมโครโฟนไว้ใกล้กับมะเขือเทศและต้นยาสูบที่เครียดแล้วเครื่องมือนี้หยิบขึ้นมาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงจากระยะห่างประมาณ 4 นิ้ว (10 เซนติเมตร) เสียงดังกล่าวลดลงภายในช่วง 20 ถึง 100 กิโลเฮิร์ตซ์ซึ่งเป็นปริมาณที่อาจตรวจพบ "สิ่งมีชีวิตบางตัวอยู่ห่างออกไปหลายเมตร" ผู้เขียนกล่าว (เอกสารยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน)

สัตว์และพืชอาจรับฟังและตอบสนองต่อเสียงกรีดร้องของพืชและบางทีมนุษย์ก็สามารถทำได้เช่นกันด้วยเครื่องมือที่เหมาะสมในมือผู้เขียนกล่าวเสริม ความคิดที่ว่า "เสียงที่ทำให้พืชประสบภัยแล้งสามารถนำมาใช้ในการเกษตรที่แม่นยำดูเหมือนจะเป็นไปได้ถ้ามันไม่แพงเกินไปในการตั้งค่าการบันทึกในสถานการณ์ภาคสนาม" Anne Visscher เพื่อนในภาควิชาพืชเปรียบเทียบและชีววิทยาของเชื้อรา ที่ Royal Botanic Gardens ในสหราชอาณาจักรบอกนักวิทยาศาสตร์คนใหม่

พืชสามารถตอบสนองต่อความเครียดได้หลายวิธีเช่นเดียวกับสัตว์ การศึกษาชี้ให้เห็นว่าพืชอาจปล่อยสารเคมีที่มีกลิ่นเหม็นหรือเปลี่ยนสีและรูปร่างของพวกเขาในการตอบสนองต่อภัยแล้งและกัดจากสัตว์กินพืชหิว สัตว์ดูเหมือนจะรับรู้และตอบสนองต่อสัญญาณความเครียดทางพฤกษศาสตร์เหล่านี้และแม้แต่พืชอื่น ๆ ก็ดูเหมือนจะรับกลิ่นในอากาศที่ลอยมาจากเพื่อนบ้านที่ตึงเครียด การวิจัยก่อนหน้านี้บางคนเสนอว่าพืชมีปฏิกิริยาต่อเสียงเช่นกัน แต่คำถามยังคงอยู่ว่าพืชนั้นเปล่งเสียงที่ตรวจพบได้หรือไม่

ในการศึกษาก่อนหน้านี้นักวิจัยติดอุปกรณ์บันทึกเสียงโดยตรงกับพืชเพื่อฟังเสียงลับภายในลำต้นของพวกเขา ในพืชที่เกิดความเครียดจากความแห้งแล้งมีฟองอากาศก่อตัวเกิดการสั่นสะเทือนและเกิดขึ้นภายในเนื้อเยื่อซึ่งโดยปกติจะอุ้มน้ำลำต้นของพืช กระบวนการนี้เรียกว่า cavitation ซึ่งได้รับการหยิบขึ้นมาโดยอุปกรณ์บันทึกเสียงที่ต่อพ่วง แต่นักวิจัยของ Tel Aviv ต้องการทราบว่าพืชใด ๆ ที่สามารถส่งเสียงผ่านอากาศได้หรือไม่

ดังนั้นทีมจึงติดตั้งไมโครโฟนใกล้กับต้นมะเขือเทศและพืชยาสูบที่ถูกเน้นเสียงไว้ในกล่องกันเสียงหรือพื้นที่เรือนกระจกแบบเปิด นักวิจัยได้ให้พืชผลหนึ่งชุดมีสภาพแห้งแล้งและพืชอีกชนิดหนึ่งได้รับความเสียหายทางกายภาพ (ลำต้นที่ถูกทำลาย) กลุ่มที่ไม่มีการแตะกลุ่มที่สามทำหน้าที่เป็นจุดเปรียบเทียบ

การบันทึกเผยให้เห็นว่าพืชชนิดต่าง ๆ ให้เสียงที่แตกต่างกันในอัตราที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแรงกดดันของพวกเขา พืชมะเขือเทศที่เน้นความแห้งแล้งมีการปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกประมาณ 35 ครั้งต่อชั่วโมงโดยเฉลี่ยในขณะที่ลำต้นที่ถูกตัดทำให้เกิดขึ้นประมาณ 25 ต้นพืชยาสูบที่เน้นความแห้งแล้งให้เสียงกรีดร้อง 11 ครั้งต่อชั่วโมงและตัดเสียงพืชประมาณ 15 เสียงในเวลาเดียวกัน ในการเปรียบเทียบจำนวนเสียงเฉลี่ยที่ปล่อยออกมาจากพืชที่ไม่ถูกแตะต้องนั้นลดลงต่ำกว่าหนึ่งต่อชั่วโมง

จากความแตกต่างของเสียงในกลุ่มนักวิจัยจึงสงสัยว่าพวกมันสามารถระบุพืชแต่ละชนิดด้วยเสียงกรีดร้องที่เป็นเอกลักษณ์ของมันได้หรือไม่ โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง - อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ - ทีมเลือกคุณลักษณะที่แตกต่างในแต่ละชุดของเสียงและประสบความสำเร็จในการจัดเรียงพืชของพวกเขาเป็นสามประเภท: "แห้งตัดหรือไม่บุบสลาย" สักวันหนึ่งเกษตรกรสามารถใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกันในการรับฟังพืชที่ประสบภัยแล้งในท้องที่ของตน

ในการศึกษานี้ผู้เขียนไม่ได้ทดสอบว่าพืชที่สัมผัสกับโรคระดับเกลือหรืออุณหภูมิที่ไม่เอื้ออำนวยก็เปล่งเสียงออกมาหรือไม่ อย่างไรก็ตามนักวิจัยได้บันทึกเสียงที่คล้ายกันในพืชที่ถูกตัดหรือมีความเครียดจากภัยแล้งอื่น ๆ รวมถึงกระบองเพชรและกระบองเพชร henbit แมลงเช่นผีเสื้ออาจฟังเสียงที่เปล่งออกมาจากพืชที่มีความเครียดเพื่อประเมินสภาพของพวกเขาก่อนที่จะวางไข่บนใบของพวกเขา

จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าผีเสื้อมีปฏิกิริยาต่อเสียงพืชอย่างไรและข้อสรุปนี้ยังคงเป็นการเก็งกำไรผู้เขียนกล่าวเสริม - ในความเป็นจริงผู้เชี่ยวชาญภายนอกคนหนึ่งกล่าวว่าแนวคิดนี้อาจเป็น "การเก็งกำไรน้อยเกินไป"

เอ็ดเวิร์ดฟาร์เมอร์ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาโมเลกุลของพืชที่มหาวิทยาลัยโลซานในสวิตเซอร์แลนด์กล่าวกับนักวิทยาศาสตร์หน้าใหม่ว่าเป็นที่รู้กันว่าแมลงชอบพืชบางชนิดด้วยเหตุผลหลายประการและเขาสงสัยว่าเสียงดังเกินไปเป็นหนึ่งในเหตุผลเหล่านั้น นอกจากนี้การศึกษาใหม่ล้มเหลวในการได้ยินเสียงว่าดินแห้งอาจทำด้วยตัวเองรวมทั้งเสียงรบกวนอื่น ๆ ที่ไมโครโฟนของนักวิจัยอาจหยิบขึ้นมา

Pin
Send
Share
Send